KR100789213B1

KR100789213B1 - Method and apparatus of driving vertically vibrating apparatus for exercise

Info

Publication number: KR100789213B1
Application number: KR1020070019943A
Authority: KR
Inventors: 문종우; 김태한
Original assignee: 우리헬스뱅크 주식회사
Priority date: 2007-02-27
Filing date: 2007-02-27
Publication date: 2008-01-02

Abstract

A method and a device for driving a vertical vibration type exercise apparatus are provided to prevent the exercise apparatus from being failed and to achieve a user's safety. A method for driving a vertical vibration type exercise apparatus includes the steps of: detecting position information of a vibration plate of the exercise apparatus; calculating a load mass of the vibration plate according to the detected position information; estimating whether the calculated load mass lies within a pre-set range or not; and applying a driving current to a driving member of the exercise apparatus if the load mass lies within the pre-set range or blocking the driving current if not.

Description

TECHNICAL AND APPARATUS OF DRIVING VERTICALLY VIBRATING APPARATUS FOR EXERCISE}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동형 운동 장치를 구동하는 단상 영구자석 전동기의 전기 시스템을 도시한 도면,1 is a view showing an electric system of a single-phase permanent magnet motor for driving a vertical vibrating motion device according to an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동형 운동 장치의 기계 시스템을 도시한 도면,2 is a view showing a mechanical system of the vertical vibration type exercising apparatus according to an embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동형 운동 장치의 구동 방법의 과정을 도시한 도면.Figure 3 is a view showing a process of the driving method of the vertical vibration type motion device according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동형 운동 장치의 구동 장치의 개략 구성을 도시한 도면, 4 is a view showing a schematic configuration of a driving device of a vertical vibration type exercising apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동형 운동 장치의 구동 장치의 제어 장치의 세부 구성을 도시한 도면,5 is a view showing a detailed configuration of a control device of a drive device of a vertical vibration type motion device according to an embodiment of the present invention,

도 6a는 본 발명의 일 실시예에 사용되는 위치 센서의 세부 구성을 도시한 도면, 6A is a view showing a detailed configuration of a position sensor used in an embodiment of the present invention;

도 6b는 본 발명의 일 실시예에 사용되는 위치 센서의 출력과 거리와의 관계를 도시한 도면,6B is a view showing a relationship between an output and a distance of a position sensor used in an embodiment of the present invention;

도 7은 종래의 수직 진동형 운동 장치를 도시한 도면.7 is a view showing a conventional vertical vibration type exercising apparatus.

도면의 주요부에 관한 설명Description of the main parts of the drawings

10 : 진동판 20 : 위치 센서10: diaphragm 20: position sensor

30 : 제어 장치 40 : 구동부30: control device 40: drive unit

50 : 사용자 인터페이스50: user interface

본 발명은 수직 진동형 운동 장치의 구동 방법 및 구동 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 사용자의 탑승 여부 및 과부하 여부 등을 검출하여 그에 대해 적절히 대응하도록 하는 수직 진동형 운동 장치의 구동 방법 및 구동 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a driving method and a driving device of a vertical vibrating exercise device, and more particularly, to a driving method and driving device of a vertical vibrating exercise device to detect whether the user boarding and overload, and to respond appropriately. .

최근 칼로리 높은 음식을 섭취하는 양이 늘어나면서 비만 인구가 지속적으로증가하고 있다. 비만은 심장병, 고혈압, 당뇨병 등 다양한 성인병의 발병 원인으로 지적되고 있으며, 관절염 등의 외과 질환의 발병에도 관련성이 있는 것으로 알려져 있다.The recent increase in the number of calorie-rich foods continues to increase the obese population. Obesity has been pointed out as a cause of various adult diseases such as heart disease, high blood pressure, diabetes, and is known to be related to the development of surgical diseases such as arthritis.

비단 비만 인구뿐 아니라 일반인들 사이에서도 건강을 유지하기 위해 유산소 운동이 추천되고 있으며, 유산소 운동을 가능하게 하는 다양한 운동 장치가 사용되 고 있다.Aerobic exercise is recommended to maintain health among the general population as well as the obese population, and various exercise devices are being used to enable aerobic exercise.

이러한 다양한 운동 장치 중 유산소 운동을 가능하게 하면서도 무릎 관절 등에 충격을 줄기기 위한 운동 장치로서 수직 진동형 운동 장치가 제안되어 있다. Among these various exercise devices, a vertical vibration type exercise device has been proposed as an exercise device for imparting an aerobic exercise to impart an impact to a knee joint or the like.

수직 진동형 운동 장치는 예컨대, 사용자가 당해 운동 장치의 진동판에 탑승하여 운동 장치를 구동시키면 그 발판이 상하로 진동하여 사용자의 지방 및 근육에 자극을 주어 지방을 감소시키고 근육을 강화시키는 원리를 이용한다. The vertical vibration type exercise device uses, for example, the principle that when the user rides on the vibration plate of the exercise device and drives the exercise device, the foot plate vibrates up and down to stimulate the user's fat and muscle to reduce fat and strengthen the muscle.

도 7은 종래의 수직 진동형 운동 장치를 도시한 도면이다. 7 is a view showing a conventional vertical vibration type exercising apparatus.

종래의 수직 진동형 운동 장치는 L자형 프레임(70)의 하단에 진동판(72)이 설치되고, 프레임(70)의 상단에 운동 중 안정적인 사용을 위한 손잡이(74) 및 구동 상태 등을 표시하기 위한 표시부(76)가 설치되어 있다. 진동판(72)은 그 하부에 단상 영구 자석 전동기의 원리를 이용한 진동 발생 장치를 포함하고 있다. In the conventional vertical vibration type exercise device, the diaphragm 72 is installed at the lower end of the L-shaped frame 70, and the display unit for displaying a handle 74, a driving state, and the like for stable use during movement on the upper end of the frame 70. 76 is provided. The diaphragm 72 includes a vibration generating device using the principle of a single-phase permanent magnet motor at the bottom thereof.

그런데, 이러한 수직 진동형 운동 장치는 영구 자석 전동기의 원리로 수직 방향의 진동을 발생시키는 것이므로, 사용자가 탑승하지 않은 상태에서 전동기에 입력을 가하는 경우, 운동 장치의 동작이 전동기의 고정자 자속의 영역을 벗어나거나 진동판 하부의 기계 시스템의 스프링의 효율적인 작동 범위를 벗어날 수 있다. However, since the vertical vibrating motion device generates vibration in the vertical direction based on the principle of the permanent magnet motor, when the user applies an input to the motor without the user riding, the motion of the motion device moves out of the stator flux of the motor. Or the effective operating range of the spring of the mechanical system underneath the diaphragm.

또한, 사용자가 구동 중의 운동 장치에 탑승하는 경우, 사용자에게 물리적 충격이 가해질 수 있는 위험이 있다. In addition, when the user rides on the exercise device while driving, there is a risk that a physical shock may be applied to the user.

또한, 과체중의 사용자 또는 두 명 이상의 사용자가 수직 진동형 운동 장치에 탑승하는 경우, 사고의 위험이 있으며, 또한, 수직 진동형 운동 장치가 고장이 날 우려가 있다. In addition, when an overweight user or two or more users ride on the vertical vibrating exercise device, there is a risk of an accident and there is a risk that the vertical vibrating exercise device breaks down.

따라서, 수직 진동형 운동 장치가 자체적으로 사용자의 탑승 여부 및 과부하 여부를 검출하여 그에 대해 적절히 대응하는 기술적 수단이 요구된다. Accordingly, there is a need for a technical means in which the vertical vibrating exercise device detects whether the user rides and overloads and responds appropriately thereto.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 수직 진동형 운동 장치에 있어 사용자의 탑승 여부 및 과부하 여부 등을 검출하여 그에 대해 적절히 대응하도록 함으로써, 수직 진동형 운동 장치의 고장을 방지하고, 사용자의 안전을 도모하는 수직 진동형 운동 장치의 구동 방법 및 구동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above problems, in the vertical vibrating exercise device by detecting whether the user boarding and overload, etc. to respond appropriately, thereby preventing the failure of the vertical vibrating exercise device, the user's safety An object of the present invention is to provide a driving method and a driving device of a vertical vibration type exercising apparatus.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 측면은 진동판과, 지면에 고정되는 바닥 지지부와, 상기 진동판과 상기 바닥 지지부 사이에 구비되어 상기 진동판에 수직 진동을 전달하는 구동부를 포함하는 수직 진동형 운동 장치의 구동 방법에 있어서, 상기 진동판의 위치 정보를 검출하는 단계와, 상기 검출된 위치 정보가 사전 설정된 범위 내에 있는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 검출된 위치 정보가 상기 사전 설정된 범위 내에 있는 경우에 한하여 상기 구동부에 구동 전류를 공급하는 단계를 포함하는 수직 진동형 운동 장치의 구동 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention is a vertical vibration type including a vibration plate, a bottom support fixed to the ground, and a drive unit provided between the vibration plate and the bottom support to transfer the vertical vibration to the vibration plate A driving method of an exercise device, the method comprising: detecting position information of the diaphragm, determining whether the detected position information is within a preset range, and when the detected position information is within the preset range. It provides a method of driving a vertical vibration type exercise device comprising the step of supplying a drive current to the drive only.

또한, 본 발명의 제2 측면은 진동판과, 지면에 고정되는 바닥 지지부와, 상 기 진동판과 상기 바닥 지지부 사이에 구비되어 상기 진동판에 수직 진동을 전달하는 구동부를 포함하는 수직 진동형 운동 장치의 구동 방법에 있어서, 상기 진동판의 위치 정보를 검출하는 단계와, 상기 검출된 위치 정보에 근거하여 상기 진동판의 부하 질량을 산출하는 단계와, 상기 산출된 부하 질량이 사전 설정된 범위 내에 있는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 산출된 부하 질량이 상기 사전 설정된 범위 내에 있는 경우에 한하여 상기 구동부에 구동 전류를 공급하는 단계를 포함하는 수직 진동형 운동 장치의 구동 방법을 제공한다.In addition, the second aspect of the present invention is a driving method of a vertical vibration type exercising apparatus including a vibration plate, a bottom support fixed to the ground, and a drive unit provided between the vibration plate and the bottom support to transmit the vertical vibration to the vibration plate. Detecting position information of the diaphragm, calculating a load mass of the diaphragm based on the detected position information, and determining whether the calculated load mass is within a preset range; And providing a driving current to the driving unit only when the calculated load mass is within the preset range.

본 발명의 제1 측면 및 제2 측면에서,상기 진동판의 위치 정보를 검출하는 단계는 상기 진동판에 광을 조사하는 단계와, 상기 진동판으로부터 반사된 광량을 측정하는 단계와, 상기 측정된 광량에 근거하여 상기 진동판의 위치 정보를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.In the first and second aspects of the present invention, detecting the position information of the diaphragm comprises irradiating light to the diaphragm, measuring the amount of light reflected from the diaphragm, and based on the measured amount of light. The method may include detecting position information of the diaphragm.

또한, 본 발명의 제3 측면은 진동판과, 지면에 고정되는 바닥 지지부와, 상기 진동판과 상기 바닥 지지부 사이에 구비되어 상기 진동판에 수직 진동을 전달하는 구동부를 포함하는 수직 진동형 운동 장치의 구동 방법에 있어서, 상기 진동판의 부하 질량을 검출하는 단계와, 상기 검출된 부하 질량이 사전 설정된 범위 내에 있는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 검출된 부하 질량이 상기 사전 설정된 범위 내에 있는 경우에 한하여 상기 구동부에 구동 전류를 공급하는 단계를 포함하는 수직 진동형 운동 장치의 구동 방법을 제공한다.In addition, the third aspect of the present invention is a driving method of a vertical vibration type exercising apparatus including a vibration plate, a bottom support portion fixed to the ground, and a drive unit provided between the vibration plate and the bottom support portion to transmit vertical vibration to the vibration plate. Detecting a load mass of the diaphragm, determining whether the detected load mass is within a preset range, and driving the drive unit only when the detected load mass is within the preset range. It provides a method of driving a vertical vibrating exercise device comprising the step of supplying a current.

또한, 본 발명의 제4 측면은 진동판과, 지면에 고정되는 바닥 지지부와, 상기 진동판과 상기 바닥 지지부 사이에 구비되어 상기 진동판에 수직 진동을 전달하 는 구동부를 포함하는 수직 진동형 운동 장치의 구동 장치에 있어서, 상기 진동판의 위치 정보를 검출하는 위치 정보 검출 수단과, 상기 검출된 위치 정보가 사전 설정된 범위 내에 있는지 여부를 판단하는 판단 수단과, 상기 검출된 위치 정보가 상기 사전 설정된 범위 내에 있는 경우에 한하여 상기 구동부에 구동 전류를 공급하는 전류 공급 수단을 포함하는 수직 진동형 운동 장치의 구동 장치를 제공한다.In addition, the fourth aspect of the present invention is a drive device of the vertical vibration type exercise apparatus including a vibration plate, a bottom support portion fixed to the ground, and a drive unit provided between the vibration plate and the bottom support portion to transmit vertical vibration to the vibration plate. WHEREIN: Position information detection means for detecting the positional information of the said diaphragm, determination means for determining whether the detected positional information is in a preset range, and when the detected positional information is in the said preset range. It provides a drive device for a vertical vibration type exercise device including a current supply means for supplying a drive current to the drive unit.

또한, 본 발명의 제5 측면은 진동판과, 지면에 고정되는 바닥 지지부와, 상기 진동판과 상기 바닥 지지부 사이에 구비되어 상기 진동판에 수직 진동을 전달하는 구동부를 포함하는 수직 진동형 운동 장치의 구동 장치에 있어서, 상기 진동판의 위치 정보를 검출하는 위치 정보 검출 수단과, 상기 검출된 위치 정보에 근거하여 상기 진동판의 부하 질량을 산출하는 부하 질량 산출 수단과, 상기 산출된 부하 질량이 사전 설정된 범위 내에 있는지 여부를 판단하는 판단 수단과, 상기 산출된 부하 질량이 상기 사전 설정된 범위 내에 있는 경우에 한하여 상기 구동부에 구동 전류를 공급하는 전류 공급 수단을 포함하는 수직 진동형 운동 장치의 구동 장치를 제공한다.In addition, the fifth aspect of the present invention is a drive device for a vertical vibration type exercising apparatus including a vibration plate, a bottom support portion fixed to the ground, and a drive portion provided between the vibration plate and the bottom support portion to transmit vertical vibration to the vibration plate. A position information detecting means for detecting position information of the diaphragm, a load mass calculating means for calculating a load mass of the diaphragm based on the detected position information, and whether the calculated load mass is within a preset range. And a judging means for judging and a current supply means for supplying a drive current to the drive section only when the calculated load mass is within the preset range.

본 발명의 제4 측면 및 제5 측면은 상기 위치 정보 검출 수단은 위치 센서일 수 있으며, 상기 위치 센서는 발광부와 수광부를 가지며, 상기 발광부는 상기 진동판에 광을 조사하고, 상기 수광부는 상기 진동판으로부터 반사된 광량을 측정하고, 상기 측정된 광량에 근거하여 상기 진동판의 위치 정보를 검출할 수 있다.In the fourth and fifth aspects of the present invention, the position information detecting means may be a position sensor, wherein the position sensor has a light emitting portion and a light receiving portion, the light emitting portion irradiates light to the diaphragm, and the light receiving portion is the diaphragm. The amount of light reflected from the measured amount may be measured, and the position information of the diaphragm may be detected based on the measured amount of light.

또한, 본 발명의 제6 측면은 진동판과, 지면에 고정되는 바닥 지지부와, 상기 진동판과 상기 바닥 지지부 사이에 구비되어 상기 진동판에 수직 진동을 전달하 는 구동부를 포함하는 수직 진동형 운동 장치의 구동 장치에 있어서, 상기 진동판의 부하 질량을 검출하는 부하 질량 검출 수단과, 상기 검출된 부하 질량이 사전 설정된 범위 내에 있는지 여부를 판단하는 판단 수단과, 상기 검출된 부하 질량이 상기 사전 설정된 범위 내에 있는 경우에 한하여 상기 구동부에 구동 전류를 공급하는 전류 공급 수단을 포함하는 수직 진동형 운동 장치의 구동 장치를 제공한다.In addition, the sixth aspect of the present invention is a drive device for a vertical vibration type exercise device including a vibration plate, a bottom support portion fixed to the ground, and a drive unit provided between the vibration plate and the bottom support portion to transmit vertical vibration to the vibration plate. WHEREIN: The load mass detection means which detects the load mass of the said diaphragm, the determination means which judges whether the detected load mass exists in the preset range, and when the detected load mass is in the said preset range, It provides a drive device for a vertical vibration type exercise device including a current supply means for supplying a drive current to the drive unit.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동형 운동 장치의 소모 전력을 최소로 하는 최적 구동 전류의 산출 원리를 이하에서 설명한다. First, the calculation principle of the optimum drive current to minimize the power consumption of the vertical vibration type exercising apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동형 운동 장치를 구동하는 단상 영구 자석 전동기의 전기 시스템을 도시한 도면이다. 1 is a view showing an electric system of a single-phase permanent magnet motor for driving a vertical vibrating motion device according to an embodiment of the present invention.

이와 같은 단상 영구 자석 전동기의 전기 시스템의 동역학은 다음과 같다.The dynamics of the electrical system of such a single phase permanent magnet motor is as follows.

(1)

(One)

(2)

단, L 은 전동기의 인덕턴스, R 은 상저항, v_E 는 역기전력을 의미하고, V 는 인가 전압을, I 는 권선 전류를 나타낸다.Where L is the inductance of the motor, R is the phase resistance, v _E is the counter electromotive force, V is the applied voltage, and I is the winding current.

또한, 도 2는 수직 진동형 운동 장치의 기계 시스템을 도시한 도면이다. 2 is a view showing the mechanical system of the vertical vibratory motion device.

이와 같은 기계 시스템의 동역학은 다음과 같이 표현된다.The dynamics of such a mechanical system is expressed as follows.

(3)

단, M 은 수직 진동형 운동 장치에 탑승한 사용자의 질량을 포함하는 부하 질량, B 는 점성 부하 상수, k 는 스프링의 탄성 계수, g 는 중력가속도, x 는 관성계에 대한 절대 위치를 나타낸다.Where M is the load mass including the mass of the user in the vertical vibrating motion device, B is the viscous load constant, k is the elastic modulus of the spring, g is the gravitational acceleration, and x is the absolute position with respect to the inertial system.

한편, 수직 진동형 운동 장치가 정지 상태일 때에는 중력가속도에 의한 힘과 스프링의 복원력이 평형을 이루게 되는데, 이 때의 평형 위치 x₀ 는 다음과 같이 표현된다.On the other hand, when the vertical vibration type motion device is in a stationary state, the force due to the acceleration of gravity and the restoring force of the spring form an equilibrium, where the equilibrium position x ₀ is expressed as follows.

(4)

이와 같이, 평형 위치 x₀ 를 측정하면, 그에 따라, 부하 질량 M 을 구할 수 있으며, 또한, 부하 질량 M 을 파악하게 됨으로써, 사용자의 탑승 여부 또는 과부하 여부 등을 판별할 수 있다. In this way, when the equilibrium position x ₀ is measured, the load mass M can be calculated accordingly, and the load mass M can be grasped to determine whether the user is on board or overloaded.

한편, x 를 평형 위치에 대한 상대 위치로 치환하고 부하가 평형 위치를 기준으로 일정한 진폭의 정현파 운동을 한다고 가정하면 위치 x 는 다음을 만족한다.On the other hand, assuming that x is replaced with a position relative to the equilibrium position and the load assumes a sinusoidal motion of constant amplitude relative to the equilibrium position, then the position x satisfies the following.

(5)

이때, 식 (4) 및 (5)를 식 (3)에 대입하여 시간에 대한 전류값을 구하면 다음과 같다.At this time, by substituting equations (4) and (5) into equation (3) to obtain the current value with respect to time as follows.

(6)

다음에, 식 (6)을 미분하면 다음과 같은 식을 구할 수 있다.Next, by differentiating equation (6), the following equation can be obtained.

(7)

또한, 식 (2) 및 (5)에 의하여 다음과 같은 식이 성립한다.In addition, the following formula | equation is established by Formula (2) and (5).

(8)

이때, 식 (6), (7) 및 (8)을 식 (1)에 대입하면 상전압 V 는 다음과 같이 표현된다.At this time, if equations (6), (7) and (8) are substituted into equation (1), the phase voltage V is expressed as follows.

(9)

따라서, 식 (9)와 같은 전압을 전동기에 인가하여 식 (6)과 같은 전류로 전동기가 구동되는 경우, 수직 진동형 운동 장치는 안정 상태(steady state)에서 평형 위치를 기준으로 식 (5)와 같은 정현파 구동을 함을 알 수 있다.Therefore, when the motor is driven with the current as shown in equation (6) by applying a voltage as shown in equation (9) to the motor, the vertical vibrating motion device is the same as the equation (5) based on the equilibrium position in the steady state. It can be seen that the same sinusoidal driving.

그런데, 이와 같이 수직 진동형 운동 장치의 구동 중에는 진동판의 위치가 지속적으로 변화하고 있으므로 한순간의 위치 값으로는 사용자의 탑승 여부 또는 과부하 여부 등을 판별하는 것이 곤란하다. However, since the position of the diaphragm is constantly changing during the operation of the vertical vibration type exercise device, it is difficult to determine whether the user is on board or overloaded with the momentary position value.

이러한 경우에는 수직 진동형 운동 장치가 상술한 바와 같은 정현파 운동을 하는 것을 이용하여 사용자의 탑승 여부 또는 과부하 여부 등을 판별할 수 있다. In this case, it is possible to determine whether the user rides or overloads by using the sinusoidal motion of the vertical vibration type exercise device as described above.

즉, 위치 센서 등을 이용하여 진동판의 위치값을 측정한 후, 측정한 위치값을 한 주기 동안 적분하여 평균값을 구하면 다음과 같이 평형 위치를 산출할 수 있다.That is, after measuring the position value of the diaphragm using a position sensor or the like, and calculating the average value by integrating the measured position value for one period, the equilibrium position can be calculated as follows.

(10)

10

즉, 식 (10)으로부터, 한 주기 동안의 위치의 평균값은 곧 평형 위치와 동일함을 알 수 있다. In other words, it can be seen from Equation (10) that the average value of the position during one period is the same as the equilibrium position.

이와 같이 얻은 평균값을 식 (4)에 대입하면 수직 진동형 운동 장치의 구동 중의 부하 질량을 산출할 수 있고, 이에 의해, 구동 중에 사용자가 진동판으로부터 내렸는지 여부 또는 구동 중에 한 명 이상의 사용자가 진동판에 더 탑승했는지 여부 등을 판별할 수 있다.Substituting the average value thus obtained into Equation (4) can calculate the load mass during driving of the vertical vibrating motion device, whereby the user is lowered from the diaphragm during driving or one or more users are added to the diaphragm during driving. It is possible to determine whether or not boarding.

다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동형 운동 장치의 구동 방법에 대해 구체적으로 설명한다. Next will be described in detail with respect to the driving method of the vertical vibration type motion device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동형 운동 장치의 구동 방법의 과정을 도시한 도면이다. 3 is a view illustrating a process of a driving method of a vertical vibrating exercise device according to an embodiment of the present invention.

먼저, 사용자가 수직 진동형 운동 장치의 진동판에 탑승하여, 수직 진동형 운동 장치의 구동부를 온 시키는 경우에 대해 설명한다. First, a case in which the user rides on the diaphragm of the vertical vibrating exercise device and turns on the driving unit of the vertical vibrating exercise device will be described.

사용자가 진동판에 탑승하면, 위치 정보 검출 단계(S100)에서 위치 센서 등에 의해 진동판의 위치 정보, 예컨대, 평형 위치를 검출한다. 즉, 사용자가 탑승 하기 전의 진동판의 위치와 탑승 후의 진동판의 위치를 비교하여 진동판의 위치 변화를 측정한다. When the user rides on the diaphragm, the position information of the diaphragm, for example, the equilibrium position, is detected by the position sensor or the like in the position information detecting step S100. That is, the position change of the diaphragm is measured by comparing the position of the diaphragm before boarding with the position of the diaphragm after boarding.

다음에, 질량 산출 단계(S200)에서는 위치 정보 검출 단계(S100)에서 검출한 진동판의 위치 정보를 기초로 식 (4)에 의해 진동판의 부하 질량 M 을 산출한다. 여기서, 진동판의 부하 질량 M 이란, 사용자의 질량을 포함하여 진동판 위에 놓여져 있는 물체의 총 질량을 말한다. Next, in mass calculation step S200, the load mass M of the diaphragm is calculated by Formula (4) based on the positional information of the diaphragm detected by the positional information detection step S100. Here, the load mass M of a diaphragm means the total mass of the object put on a diaphragm including the mass of a user.

다음에, 판단 단계(S300)에서는 질량 산출 단계(S200)에서 산출한 진동판의 부하 질량 M 이 사전 설정된 범위, 예컨대, 10 kg 내지 120 kg 의 범위 내에 있는지 여부를 판단한다. Next, in the determination step S300, it is determined whether the load mass M of the diaphragm calculated in the mass calculation step S200 is within a preset range, for example, in the range of 10 kg to 120 kg.

만일, 진동판의 부하 질량 M 이 사전 설정된 범위 내에 있다고 판단된 경우에는 상기 수직 진동형 운동 장치의 구동부의 전원이 온 상태이었을 때, 구동부에 구동 전류를 공급하도록 하고(S400), 반면에, 진동판의 부하 질량 M 이 사전 설정된 범위 내에 있지 않다고 판단된 경우, 예컨대, 10 kg 이하 또는 120 kg 이상인 경우에는 구동부의 전원이 온 상태이었다 하더라도, 구동부에 구동 전류를 공급하지 않도록 한다(S500). If it is determined that the load mass M of the diaphragm is within a preset range, when the power of the driving unit of the vertical vibrating exercise device is on, the driving current is supplied to the driving unit (S400), while the load of the diaphragm is supplied. If it is determined that the mass M is not within a preset range, for example, 10 kg or less or 120 kg or more, the driving current is not supplied to the driving unit even if the driving unit is turned on (S500).

이와 같이, 진동판의 부하 질량이 사전 설정된 범위 내에 있는지 여부를 판단하여 구동부에 전류를 공급할지 여부를 결정하도록 함으로써, 사용자의 질량이 과도하게 무거운 경우, 수직 진동형 운동 장치의 구동시, 수직 진동형 운동 장치에 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 유아 등이 진동판에 탑승하여 구동부를 구동시킨 경우, 수직 진동형 운동 장치의 진동 운동에 의해 물리적 충격을 받 는 것을 예방할 수 있다. In this way, by determining whether the load mass of the diaphragm is within a predetermined range to determine whether to supply a current to the drive unit, when the user's mass is excessively heavy, when the vertical vibrating exercise device is driven, the vertical vibrating exercise device The failure can be prevented from occurring. In addition, when an infant or the like drives the driving unit on the diaphragm, it may be prevented from being subjected to physical shock by the vibrating motion of the vertical vibrating exercise device.

다음에는 사용자가 수직 진동형 운동 장치의 진동판에 탑승하지 않은 채, 수직 진동형 운동 장치의 구동부의 전원을 온 시키는 경우에 대해 설명한다.Next, a case in which the user turns on the driving unit of the vertical vibrating exercise device without riding on the diaphragm of the vertical vibrating exercise device will be described.

먼저, 위치 정보 검출 단계(S100)에서는 진동판의 위치 정보를 검출하고, 이를 기초로 질량 산출 단계(S200)에서 진동판의 부하 질량 M 을 산출한다. First, in the positional information detecting step (S100), the positional information of the diaphragm is detected, and the load mass M of the diaphragm is calculated in the mass calculating step (S200).

그런데, 사용자가 진동판에 탑승하지 않았으므로, 질량 산출 단계(S200)에서 산출된 부하 질량 M 은 사전 설정된 범위, 예컨대, 10 kg 내지 120 kg 의 범위 내에 있지 않다고 판단되고(S300), 그에 따라, 구동부에 구동 전류는 공급되지 않는다(S500). 따라서, 사용자가 수직 진동형 운동 장치의 구동부의 전원을 온 시킨다고 하더라도, 수직 진동형 운동 장치는 동작하지 않게 된다. However, since the user has not boarded the diaphragm, it is determined that the load mass M calculated in the mass calculation step S200 is not within a preset range, for example, in the range of 10 kg to 120 kg (S300), and accordingly, the driving unit Drive current is not supplied to (S500). Therefore, even if the user turns on the driving unit of the vertical vibrating exercise device, the vertical vibrating exercise device does not operate.

이와 같이, 사용자가 탑승하지 않은 채 수직 진동형 운동 장치의 구동부의 전원을 온 시킨 경우, 수직 진동형 운동 장치가 동작하지 않도록 함으로써, 수직 진동형 운동 장치에 고장이 발생할 위험을 방지할 수 있다. As such, when the user turns on the driving unit of the vertical vibrating exercise device without the user riding, the vertical vibrating exercise device is not operated, thereby preventing the risk of failure of the vertical vibrating exercise device.

다음은 수직 진동형 운동 장치의 동작 중에 사용자가 구동부의 전원을 오프시키지 않은 채 진동판으로부터 내린 경우에 대해 설명한다. Next, a case where the user descends from the diaphragm without turning off the driving unit during the operation of the vertical vibrating exercise device will be described.

먼저, 위치 정보 검출 단계(S100)에서는 진동판의 위치 정보, 예컨대, 진동판의 위치의 한 주기 평균값을 검출하고, 이를 기초로 질량 산출 단계(S200)에서 진동판의 부하 질량 M 을 산출한다. First, in the positional information detecting step S100, the positional information of the diaphragm, for example, one cycle average value of the position of the diaphragm is detected, and the load mass M of the diaphragm is calculated in the mass calculation step S200.

그런데, 수직 진동형 운동 장치의 동작 중에 사용자가 진동판으로부터 갑자기 내리게 되면, 질량 산출 단계(S200)에서 산출된 진동판의 부하 질량 M 은 사전 설정된 범위, 예컨대, 10 kg 내지 120 kg 의 범위 내에 있지 않다고 판단된다(S300). 그에 따라, 진동 운동 중인 수직 진동형 운동 장치의 구동부에 구동 전류가 차단되고(S500), 수직 진동형 운동 장치는 동작을 멈추게 된다. 즉, 사용자가 운동 중에 진동판으로부터 내리게 되면, 자동으로 구동부의 전원이 오프 된다. By the way, if the user suddenly descends from the diaphragm during the operation of the vertical vibrating exercise device, it is determined that the load mass M of the diaphragm calculated in the mass calculating step S200 is not within a preset range, for example, in the range of 10 kg to 120 kg. (S300). Accordingly, the driving current is cut off in the driving unit of the vertical vibrating exercise device during the vibrating motion (S500), and the vertical vibrating exercise device stops the operation. That is, when the user descends from the diaphragm during exercise, the power of the driving unit is automatically turned off.

이와 같이, 수직 진동형 운동 장치의 동작 중에 사용자가 구동부의 전원을 오프시키지 않은 채 갑자기 진동판으로부터 내린 경우, 자동으로 구동부의 전원을 오프시킴으로써, 수직 진동형 운동 장치에 고장이 발생할 위험을 방지하고, 또한, 불필요한 전력 소모를 저감할 수 있다. As such, when the user suddenly descends from the vibrating plate without turning off the driving unit during the operation of the vertical vibrating exercise device, the power of the driving unit is automatically turned off, thereby preventing the risk of failure of the vertical vibrating exercise device. Unnecessary power consumption can be reduced.

본 발명의 다른 실시예에서는 위치 정보 검출 단계(S100)에서 진동판의 위치 정보를 검출한 후, 질량 산출 단계(S200)를 거치지 않고, 곧바로 판단 단계(S400)로 이동할 수 있다. 즉, 위치 정보 검출 단계(S100)에서 검출한 진동판의 위치 정보가 사전 설정된 범위 내에 있는지 여부를 판단하여, 구동부에의 전류 공급 여부를 결정할 수도 있다. In another embodiment of the present invention, after detecting the positional information of the diaphragm in the positional information detecting step S100, it may be directly moved to the determination step S400 without going through the mass calculating step S200. That is, it may be determined whether the positional information of the diaphragm detected in the positional information detecting step S100 is within a preset range, and whether or not the current is supplied to the driving unit.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 위치 센서 등에 의해 진동판 의 위치 정보를 검출하는 일 없이, 전자 저울 등 기타 다른 방법에 의해 진동판의 부하 질량을 검출하여, 검출된 부하 질량이 사전 설정된 범위 내에 있는지 여부를 판단하여, 구동부에의 전류 공급 여부를 결정할 수도 있다. Further, in another embodiment of the present invention, without detecting the position information of the diaphragm by a position sensor or the like, by detecting a load mass of the diaphragm by other methods such as an electronic scale, whether the detected load mass is within a preset range By determining whether or not, it is possible to determine whether to supply the current to the driver.

다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동형 운동 장치의 구동 장치에 대해 설명한다. Next, a driving apparatus of the vertical vibrating exercise device according to an embodiment of the present invention will be described.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동형 운동 장치의 구동 장치의 개략 구성을 도시한 도면이다.4 is a view showing a schematic configuration of a driving device of the vertical vibration type motion device according to an embodiment of the present invention.

위치 센서(20)는 진동판(10)의 위치 정보, 예컨대, 사용자가 탑승한 경우의 진동판의 평형 위치, 또는 수직 진동형 운동 장치가 구동 중인 경우의 진동판 위치의 한 주기 평균값을 검출하여, 제어 장치(30)으로 전송한다.The position sensor 20 detects the positional information of the diaphragm 10, for example, an equilibrium position of the diaphragm when the user is on board, or an average value of one cycle of the diaphragm position when the vertical vibrating exercise device is being driven. 30).

제어 장치(30)는 위치 센서(20)로부터 전송받은 위치 정보를 기초로 진동판(10)의 부하 질량 M 을 산출한다. 또한, 제어 장치(30)는 산출된 부하 질량 M 이 사전 설정된 범위 내에 있는지 여부를 판단하여, 부하 질량 M 이 사전 설정된 범위 내에 있다고 판단한 경우에는 구동부(40)에 구동 전류를 공급하는 한편, 부하 질량 M 이 사전 설정된 범위 내에 있지 않다고 판단한 경우에는 구동부(40)에 구동 전류를 공급하지 않는다. The control device 30 calculates the load mass M of the diaphragm 10 based on the positional information received from the position sensor 20. In addition, the control device 30 determines whether the calculated load mass M is within a preset range, and supplies a driving current to the drive unit 40 when determining that the load mass M is within a preset range, while the load mass If it is determined that M is not within a preset range, no driving current is supplied to the driving unit 40.

구동부(40)는 제어 장치(30)로부터 인가된 구동 전류로 구동되어 진동판(10)을 진동시킨다. 구동부(40)는 바람직하게는 선형 모터이다. The driving unit 40 is driven by the driving current applied from the control device 30 to vibrate the diaphragm 10. The drive unit 40 is preferably a linear motor.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동형 운동 장치의 구동 장치의 제어 장치(30)의 세부 구성을 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a detailed configuration of the control device 30 of the driving device of the vertical vibrating exercise device according to an embodiment of the present invention.

질량 산출부(32)는 위치 센서(20)로부터 전송받은 위치 정보를 기초로 식 (4)에 의하여 부하 질량 M 을 산출하고, 이를 판단부(34)로 전송한다. The mass calculator 32 calculates the load mass M by the equation (4) based on the positional information received from the position sensor 20, and transmits it to the determination unit 34.

판단부(34)는 질량 산출부(32)로부터 전송받은 부하 질량 M 이 사전 설정된 범위 내에 있는지 여부를 판단한다. 만일, 부하 질량 M 이 사전 설정된 범위 내에 있다고 판단된 경우에는 구동부(40)에 구동 전류를 공급하도록 전류 공급부(36)에 명령한다. 반면에, 부하 질량 M 이 사전 설정된 범위 내에 있지 않다고 판단된 경 우에는 구동부(40)에 구동 전류를 공급하지 않도록 전류 공급부(36)에 명령한다. The determination unit 34 determines whether or not the load mass M received from the mass calculation unit 32 is within a preset range. If it is determined that the load mass M is within a preset range, the current supply unit 36 is instructed to supply a driving current to the drive unit 40. On the other hand, when it is determined that the load mass M is not within the preset range, the current supply unit 36 is instructed not to supply the driving current to the drive unit 40.

본 발명의 다른 실시예에서는 질량 산출부(32)를 생략하고, 위치 센서(20)에 의해 검출된 위치 정보를 판단부(34)로 직접 전송해도 된다. 이 경우, 판단부(34)는 검출된 위치 정보가 사전 설정된 범위 내에 있는지 여부를 판단하여, 그에 따라 구동부(40)에 구동 전류를 공급한다. In another embodiment of the present invention, the mass calculation unit 32 may be omitted, and the position information detected by the position sensor 20 may be directly transmitted to the determination unit 34. In this case, the determination unit 34 determines whether the detected position information is within a preset range, and supplies a driving current to the driving unit 40 accordingly.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 위치 센서(20) 대신에 전자 저울 등 기타 다른 방법을 사용하여 부하 질량 M 을 검출한 후, 검출된 부하 질량 M 을 직접 판단부(34)로 전송해도 된다. Further, in another embodiment of the present invention, after detecting the load mass M by using an electronic scale or other method instead of the position sensor 20, the detected load mass M may be directly transmitted to the determination unit 34. .

다음은 본 발명의 일 실시예에 사용되는 위치 센서에 대해 설명한다. The following describes a position sensor used in an embodiment of the present invention.

도 6a는 본 발명의 일 실시예에 사용되는 위치 센서(20)의 세부 구성을 도시한 도면이다. 6A is a diagram illustrating a detailed configuration of the position sensor 20 used in one embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 위치 센서(30)는 발광부(12), 수광부(14), 연산 증폭기(OP-AMP)(16), 필터(18)를 구비한다. The position sensor 30 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a light emitter 12, a light receiver 14, an operational amplifier (OP-AMP) 16, and a filter 18.

발광부(12)는 진동판(10)으로 예컨대 적외선을 조사하며, 조사된 적외선은 진동판(10)에 의해 반사되어 수광부(14)로 돌아온다.The light emitting unit 12 irradiates, for example, infrared rays with the diaphragm 10, and the irradiated infrared rays are reflected by the diaphragm 10 and return to the light receiving unit 14.

수광부(14)는 진동판(10)에 의해 반사된 적외선의 광량을 측정하고, 측정된 광량에 따라 출력 전류를 변화시킨다. 즉, 수광부(14)는 반사된 적외선의 광량에 비례하는 출력 전류를 출력한다. 여기서, 반사된 적외선의 광량은 진동판(10)과 위치 센서(20)간 거리에 반비례하므로, 위치 센서(20)의 출력 전류는 도 2b에 도시되어 있는 바와 같은 거리의 함수로 된다. 이와 같은 관계를 이용하여 위치 센 서(20)는 진동판(10)의 위치를 검출할 수 있다. 이 경우, 발광부(12)는 적외선 다이오드를, 수광부(14)는 적외선 트랜지스터를 사용하여 구성하는 것이 바람직하다. 발광부(12)와 수광부(14)가 각각 적외선 다이오드와 적외선 트랜지스터를 사용하여 구성되는 경우 저렴한 비용으로 위치 센서(10)를 구성할 수 있다는 장점이 있다.The light receiving unit 14 measures the amount of infrared light reflected by the diaphragm 10, and changes the output current according to the measured amount of light. That is, the light receiving unit 14 outputs an output current proportional to the amount of light of the reflected infrared light. Here, the amount of reflected infrared light is inversely proportional to the distance between the diaphragm 10 and the position sensor 20, so that the output current of the position sensor 20 becomes a function of the distance as shown in FIG. 2B. Using this relationship, the position sensor 20 may detect the position of the diaphragm 10. In this case, it is preferable that the light emitting part 12 is comprised using an infrared diode, and the light receiving part 14 is comprised using an infrared transistor. When the light emitting unit 12 and the light receiving unit 14 are each configured using an infrared diode and an infrared transistor, there is an advantage in that the position sensor 10 can be configured at a low cost.

연산 증폭기(16)는 수광부(14)로부터 전송된 출력 전류를 증폭하여 필터로 전송하고, 필터(18)는 연산 증폭기로부터 전송된 출력 전류 중 노이즈 성분을 제거하여 수직 진동형 운동 장치의 제어 장치(30)로 전송한다. The operational amplifier 16 amplifies and outputs the output current transmitted from the light receiving unit 14 to the filter, and the filter 18 removes a noise component of the output current transmitted from the operational amplifier to control the device 30 of the vertical vibration type exercising apparatus. To send).

또한, 수직 진동형 운동 장치의 제어 장치(30)는 위치 센서(20)의 수광부(14)가 수광한 적외선의 광량과 이에 대응하는 진동판(10)과 위치 센서(20) 간의 거리를 테이블로 데이터베이스부(도시 생략)에 저장해두고, 위치 센서(20)의 수광부로부터 전송 받은 적외선의 광량에 대응하는 진동판(10)과 위치 센서(20) 간의 거리를 상기 테이블로부터 판독하여 산출할 수 있다. In addition, the control device 30 of the vertical vibrating exercise device is a database unit as a table with the amount of infrared light received by the light receiving unit 14 of the position sensor 20 and the distance between the corresponding diaphragm 10 and the position sensor 20 as a table. The distance between the diaphragm 10 and the position sensor 20 corresponding to the amount of infrared light transmitted from the light receiving portion of the position sensor 20 can be read and calculated from the table.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

본 발명은 사용자의 탑승 여부 및 과부하 여부 등을 검출하여 그에 대해 적절히 대응하도록 수직 진동형 운동 장치를 구동함으로써, 수직 진동형 운동 장치의 고장을 방지하고, 사용자의 안전을 도모할 수 있는 효과가 있다. The present invention has the effect of preventing the failure of the vertical vibrating exercise device and promoting the safety of the user by driving the vertical vibrating exercise device to detect whether the user is boarding and overload, and to respond appropriately thereto.

Claims

In the driving method of the vertical vibration type exercise apparatus comprising a diaphragm, a bottom support portion fixed to the ground, and a drive portion provided between the diaphragm and the bottom support portion to transmit vertical vibration to the diaphragm.

(a) detecting position information of the diaphragm;

(b) determining whether the detected location information is within a preset range;

(c) supplying a driving current to the driving unit only when the detected position information is within the preset range;

Driving method of the vertical vibration type motion device comprising a.

(a) detecting position information of the diaphragm;

(b) calculating a load mass of the diaphragm based on the detected position information;

(c) determining whether the calculated load mass is within a preset range;

(d) supplying a driving current to the driving unit only when the calculated load mass is within the preset range

Driving method of the vertical vibration type motion device comprising a.

The method according to claim 1 or 2,

Detecting the position information of the diaphragm (a)

Irradiating light onto the diaphragm;

Measuring the amount of light reflected from the diaphragm;

Detecting position information of the diaphragm based on the measured amount of light

Driving method of the vertical vibration type motion device comprising a.

(a) detecting the load mass of the diaphragm;

(b) determining whether the detected load mass is within a preset range,

(c) supplying a driving current to the drive section only when the detected load mass is within the preset range

Driving method of the vertical vibration type motion device comprising a.

In the driving device of the vertical vibration type exercise apparatus comprising a diaphragm, a bottom support portion fixed to the ground, and a drive portion provided between the diaphragm and the bottom support portion to transmit vertical vibration to the diaphragm,

Position information detecting means for detecting position information of the diaphragm;

Determination means for determining whether the detected position information is within a preset range;

Current supply means for supplying a driving current to the drive section only when the detected positional information is within the preset range

Driving device of the vertical vibrating exercise device comprising a.

In the driving device of the vertical vibration type exercising apparatus comprising a diaphragm, a bottom support portion fixed to the ground, and a drive portion provided between the diaphragm and the bottom support portion to transmit vertical vibration to the diaphragm,

Load mass calculating means for calculating a load mass of the diaphragm based on the detected positional information;

Determination means for determining whether the calculated load mass is within a preset range;

Current supply means for supplying a drive current to the drive section only when the calculated load mass is within the preset range

Driving device of the vertical vibrating exercise device comprising a.

The method according to claim 5 or 6,

The position information detecting means includes a position sensor

Drive of vertical vibratory motion device.

The method of claim 7, wherein

The position sensor has a light emitting portion and a light receiving portion,

The light emitting unit irradiates light to the diaphragm,

The light receiving unit measures an amount of light reflected from the diaphragm and detects position information of the diaphragm based on the measured amount of light.

Drive of vertical vibratory motion device.

The method of claim 8,

The light emitting unit is an infrared diode,

The light receiving unit is an infrared transistor

Drive of vertical vibratory motion device.

Load mass detection means for detecting a load mass of the diaphragm;

Determination means for determining whether the detected load mass is within a preset range;

Current supply means for supplying a drive current to the drive section only when the detected load mass is within the preset range

Driving device of the vertical vibrating exercise device comprising a.